DE3813007A1 - Wirbelblech, insbesondere fuer waermeuebertrager mit gekruemmten kanaelen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Wirbelblech, insbesondere für Wärmeübertrager mit gekrümmten Kanälen. Bei den Wärmeüber­ tragern kann es sich z. B. im Ölkühler oder um Abgas-Wasser- Wärmeübertrager handeln. Das Wirbelblech ist besonders ge­ eignet für wasserführende Kanäle eines Wärmeübertragers mit gekrümmten Kanälen von konischem Querschnitt.

Für Wärmeübertrager mit gekrümmten Kanälen nach der DD-EB 2 21 540 sind zur Erhöhung des Wärmeüberganges nach der DD-EB 97 710 (F 01P 11/08) röhrchenförmige Umlenkelemente bekannt. Diese Röhrchen sind wechselseitig in den Kanal ein­ geschlagen und zwingen, da sie entweder den oberen oder den unteren Teil des Kanalquerschnittes ausfüllen, dem durch­ strömenden Medium eine wellenförmige Bewegung auf. Diese Umlenkelemente haben den Nachteil, daß sich bei wasserführen­ den Kanälen Totwassergebiete und sogar Dampf- und Luftblasen bilden können. Eine Verringerung des Wärmeüberganges ist die Folge. Außerdem lassen sich die Röhren in der Großserien­ produktion weder in der Lage zueinander noch in der Tiefe so genau montieren und fixieren, daß ein exaktes Strömungsbild garantiert und die sichere Entlüftung des gesamten Kanal­ querschnittes gewährleistet ist. Schließlich können durch das Einschlagen der Röhrchen infolge hoher Einpreßkräfte Risse entstehen, die zu Ausschuß führen. Diese Gefahr besteht vor allem dann, wenn mehrere Röhrchen eingesetzt werden sollen.

Ziel der Erfindung ist es, den Wirkungsgrad des Wärmeaus­ tauschers zu erhöhen und die Fertigungskosten zu senken. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Umlenkelement in Form eines Bleches zu schaffen, das mit Hilfe beliebig vieler Leitelemente eine mäanderförmige Strömung für das durchströmende Medium erzwingt, eine sichere Lagefixierung garantiert und mit geringen Kräften montier- und demontier­ bar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Wirbelblech gelöst, besteht aus einem kammförmigen Blech, an dessen Steg sich abwechselnd lange und kurze Zinken anschließen, wobei die Zinken über ihre gesamte Länge und die kurzen Zinken einschließlich eines in ihrer Verlängerung liegenden Bereiches des Steges an den gegenüberliegenden Kanalwänden anliegen. Die Zinken klemmen dabei mit geringem Übermaß im konischen Querschnitt des Kanals. Um diese Wirkung zu er­ zielen, können die Zinken z. B. verdreht sein, so daß die eine Zinkenkante an der einen Kanalwand und die andere Zinkenkante an der gegenüberliegenden Kanalwand anliegt. Erfindungsgemäß sind die Zinken aber räumlich so verformt, daß ihr Querschnitt glockenförmig ist. In Anpassung an ei­ nen konischen Kanalquerschnitt ist dann der Längsschnitt durch die Zinken ebenfalls konisch. Damit der durch die Zinken eingeschlossene Raum in die Strömung einbezogen wird, weisen die langen Zinken im Übergangsbereich zum Steg eine Öffnung auf. Durch diese Ausbildung gewähren die langen Zin­ ken der Strömung in Längsrichtung des Kanals nur einen Durchtritt im Bereich des Steges, während die kurzen Zinken die Strömung durch den unteren Teil des Kanals leiten.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 den Längsschnitt eines gestreckten Kanals mit eingesetztem Wirbelblech,

Fig. 2 den Schnitt A-A nach Fig. 1 und

Fig. 3 den Schnitt B-B nach Fig. 1.

Das Wirbelblech gemäß Fig. 1 ist als Kamm mit sieben Zinken ausgeführt. Die vier langen Zinken 2 und die drei kurzen Zinken 3 sitzen in gleichmäßigen Abständen parallel am Steg 1. Auf Grund der leichten Verformbarkeit des Steges 1 läßt sich das gesamte Wirbelblech leicht an den gekrümmten Verlauf des Kanals angleichen und diesen eindrücken. Mit ihrem glockenförmigen Querschnitt 4 klemmen die Zinken unter leichter Vorspannung im Kanal 6. Dabei weist der konische Längsschnitt 5 der Zinken die gleiche Kontur auf wie der konische Querschnitt des Kanals 6 und versperrt dadurch im Wechsel der Zinken jeweils den oberen bzw. den unteren Teil des Kanals.

Da bei den langen Zinken 2 jeweils der glockenförmige Querschnitt 4 in einem Abstand 16 von ca. 10 mm vor dem äußeren Rand 7 endet, ergibt sich so ein entsprechender Durchfluß im oberen Teil des Kanals. Die kurzen Zinken 3 dagegen lassen im unteren Teil des Kanals einen Durchtritt von ebenfalls ca. 10 mm. So ergibt sich ein mäanderförmi­ ges Strömungsbild 17 mit sieben Umlenkungen. Die langen Zinken 2 haben am Auslauf des glockenförmigen Querschnitts 4 eine Öffnung 15, die in Verbindung mit dem Spalt 13 ge­ währleistet, daß auch der von den langen Zinken abgedeckte Wandbereich vom Wasser angetrömt wird. Der Spalt 13, der ca. 0,5 bis 1 mm beträgt, ermöglicht außerdem das voll­ ständige Entleeren des Wärmeübertragers bei Montagearbei­ ten am Motor.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Wirbelblechs sind wirtschaftliche Fertigung als Stanz- und Ziehteil, ein­ fache Montage, genaue Justierung, exakte Strömungsführung, sichere Entlüftung, hohe wasserseitige Wärmeübergangszahl.

Claims (3)

1. Wirbelblech, insbesondere für Wärmeübertrager mit ge­ krümmten Kanälen, gekennzeichnet durch ein kammförmiges Blech, an dessen Steg (1) sich abwechselnd lange (2) und kurze Zinken (3) anschließen, wobei die Zinken (2; 3) über ihre gesamte Länge und die kurzen Zinken (3) einschließlich eines in ihrer Verlängerung liegenden Bereiches des Steges (1) an den gegenüberliegenden Kanalwänden anliegen.

2. Wirbelblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Zinken (2; 3) glockenförmig (4) ist.

3. Wirbelblech nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die langen Zinken (3) im Übergangsbereich zum Steg (1) eine Öffnung (15) aufweisen.